铁基非晶磁致纳米晶化及物理机制研究

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本文采用脉冲磁场方法处理Fe78Si9B13非晶合金,通过穆斯堡尔谱、电子显微镜和温升测量结合理论估算,发现非晶态合金在脉冲磁场作用下发生了低温纳米晶化,温升低于8K,晶化相的晶粒度在3-10nm之间。 为了探索非晶合金在脉冲磁场作用下的低温纳米晶化机理,本文对相同磁场参数条件下的试样均采用了两种处理方法,即试样表面方向与磁场方向平行和试样表面方向与磁场方向垂直,我们称之为平行磁场处理和垂直处理。对两种情况比较发现:平行处理的晶化相平均超精细磁场均低于垂直处理的平均超精场。为了进一步对晶化相的组成进行分析,辅助晶化机理的探讨,我们对已有的平均超精细磁场计算模型作了修正,通过计算分析认为:平行处理时试样的扩散程度较弱,晶化相中的非铁原子达到20%,垂直处理时试样的扩散程度有所加强,晶化相中的非铁原子达到15%。 根据实验结果和理论分析,我们认为淬态非晶态合金中磁性原子或者原子团簇磁矩的取向对非晶合金脉冲磁场处理的晶化有很大的影响。同时,我们认为非晶态合金中磁性原子或者原子团簇磁矩与外磁场的相互作用势为非晶合金的部分纳米晶化提供了能量,相对降低了形核动力学势垒,提高形核率,从而实现低温部分纳米晶化。
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